Korozyondan Korunma Yöntemleri

Korozyondan Korunma Yöntemleri Nelerdir ?

Korozyondan korunma yöntemleri günümüzde bir çok bilim dalı tarafından araştırılmakta ve her geçen yıl yeni yöntemler ya da mevcut yöntemlerin geliştirilmesi için yeni yollar ortaya çıkmaktadır. Korozyondan korunma yöntemleri aslında çok geniş bir konu olmasına rağmen bu yazımızda her bir yöntemden kısa kısa bahsetmeye çalışacağız.

Korozyon genel anlamında ülke ekonomilerine uzun vadede büyük zararlar vermektedir. Çünkü büyük yatırımlar neticesinde kurulan yapılar, fabrikalar vb. yerler korozyon oluşumu nedeniyle kısa bir süre içerisinde kullanılamaz durumlara gelmektedir. İşte bu nedenle ülke olarak korozyondan korunma yöntemleri iyi kavranır ise, büyük ekonomik zorluklarla kurulan işletmeler uzun yıllar problem yaşamadan ticari hayatlarına devam edebilirler.

Korozyondan korunma yöntemleri temel başlıklar altında sıralanacak olursa; ilk başta kullanılan metalin saf olması gerektiği olgusu karşımıza çıkar.

Safsızlıklardan Arındırılmış Metal Kullanımı

Korozyon yazımızda uzun uzun bahsettiğimiz üzere, bir metal içerisinde faz farkı ne kadar fazla olur ise, mikroskobik ölçüde içerisinde o derece farklı yapılar olmakta ve dolayısı ile homojen bir yapı elde edilememektedir. Yapıda bulunan her bir farklı yapı ya da homojensizlikler bir birleri arasında gerilim farkları oluşturmaktadır. Oluşan bu gerilim farkı, uzun vadede çukurcuk korozyonu denilen ve malzemeyi delik delik halde paslanmaya iten bir olgudur.

 

Android Uygulamamızı Google Play’den Yükleyebilirsiniz. Eski Uygulamayı Telefonunuzdan Kaldırabilirsiniz.

MetalurjiMalzemeNet
MetalurjiMalzemeNet
Developer: Murat Kulaç
Price: Free

 

Pitting korozyonu da denen çukurcuk tipi paslanma, bir kez başladığı zaman durdurması çok zordur ve ürünleri kullanılamayacak hale gelene kadar paslandırmaktadır. Bu nedenle eğer bir yapıda korozyondan korunma yöntemleri nasıl yapılır diye düşünülüyor ise, ilk etapta kullanılan metalde safsızlıklar, empürüteler tamamen giderilmelidir.

Mükemmel Tasarım ile Korozyondan Korunma Yöntemleri

Her ne kadar iddialı bir başlık da olsa, mühendislik tasarımlarında her zaman mükemmel aranmaktadır. Çünkü geri dönüşü olmayacak konularda, ilk etapta bu işin tekniği iyi kavranır ve atılacak adımlar önceden atılır ise, hem üretici hem de tüketicinin sonraki safhalarda başı ağrımayacaktır.

Öncelikle bir makine, boru hattı ya da konstrüksiyonda uygun tasarım adımları uygulanmalıdır. Örnek olarak paslanma kabiliyetleri yani, oksijene karşı olan ilgileri farklı olan metaller eğer temas halindeler ise burada galvanik korozyon oluşması kaçınılmazdır. Bunun önlenmesi için seçilecek metaller büyük ölçüde aynı olmalı, eğer bu mümkün değil ise, birbirlerinden kauçuk benzeri malzemeler ile ayrılmalıdırlar.

Farklı Malzemelerin Teması

Farklı Malzemelerin Teması

Alüminyum ve çelik malzeme gruplarından örnek verelim. Alüminyum çeliğe göre oksijen karşı ilgisi daha yüksek bir elementtir. Eğer birbirleri ile temas halinde kullanılır ise, alüminyum korozyona uğramaya başlayacaktır. Yani örnek olarak 2 çelik levha birbirlerine alüminyumdan yapılma bir perçin ile birleştirilirse, perçin paslanır ve çelik levhalar birbirlerini daha fazla tutamazlar. İşte bu olguyu önlemek için ya aynı malzeme kullanılmalı ya da perçin – ana malzeme arasına yalıtkan bir malzeme grubu konmalıdır.

Korozyondan Korunma Yöntemleri

Galvanik Korozyon

Bu malzeme grubu, plastik ya da kauçuk bir conta olabilmektedir. Oraya konacak 1 adet conta, çelik ile alüminyumun temasını ortadan kaldıracaktır.

Korozyondan Korunma Yöntemleri Konusunda Dikkat Edilmesi Gereken Tasarım Uygulamaları


Uygun bir tasarım yapılması, metal gruplarının paslanmadan uzun yıllar kullanılmasına olanak sağlamaktadır. Örnek olarak bir fabrika kurulumu sırasında, içerisinden su geçecek bir borulama hattı kurulacak ise, ilk etapta içerisinden geçen suyun ne olduğu iyi analiz edilmelidir. Suyun kimyasal analizi yapıldıktan sonra uygun bir malzeme seçimi yapılacaktır.

İşletmenin kaderini değiştirecek husus da tam burada oluşmaktadır. Örnek olarak; içerisinde yüksek miktarda klorür iyonu barından bir su, boru hattından geçecek ise seçilecek malzeme klorür iyonuna dayanıklı olmak zorundadır. Bu tasarımda sıradan bir 304L kalite paslanmaz çelik kullanımı uygun olmayacaktır. 316L hatta duplex paslanmaz çelik bile kullanılabilir. Çünkü dikkat edilmesi gereken nokta; paslanmaz çeliğin asla paslanmayacağı değil, paslanmaya karşı dayanıklı bir malzeme grubu olduğudur. Bu nedenle, tasarımdaki en önemli husus uygun yere uygun kalitede malzeme seçilmesidir.

Uygun malzeme kalitesi seçildikten sonra, yine borulama hattından örnek verecek olursak, eğimli bir hat kurulması önem arz etmektedir. Çünkü, işletmenin çalışmadığı ya da suyun durağan bir şekilde borunun içerisinde bekletildiği zaman, hattın korozyona en dayanıksız olduğu zamandır. Bu nedenle kurulacak hat kesinlikle belli bir eğimde inşaa edilmeli ve suyun beklemeden boru hattından akıp gitmesi sağlanmalıdır.

Yine korozyon ve tasarım derslerinden hatırlayacağınız bir diğer husus ise, tasarım esnasında keskin köşe ve kenarlardan kaçınılması olgusu önümüze çıkar. Paslanma olayı genellikle, metalik malzemelerde keskin köşelerden başlamaktadır. Bu nedenle, bu keskin köşeler yuvarlatılmalıdır.

Metallerin Kaplanması ile Korozyondan Korunma

Korozyondan korunma yöntemleri sıralandığında ilk sıralarda yer alan bir diğer uygulama ise, metallerin kaplanması gelmektedir. Bu kaplama paslanmaya karşı dayanımı yüksek başka bir malzeme ile olabildiği gibi ( nikel ya da krom ile kaplama ), boyama ya da galvaniz ile de olabilmektedir. Yapılan bu kaplama işleminin temel amacı, paslanmadan korunmak istenen metalin dış ortam ile iletişimini kesmek ve böylelikle kullanım ömrünü uzatmaktır.

Boyama İle Korozyondan Korunma

Boyama İle Korozyondan Korunma

Başka bir malzeme ile kaplama yapılabileceği gibi boya ile metal yüzeyinin korunması da en eski ve sağlam yöntemlerden birisidir. Ancak; burada dikkat edilmesi gereken konu, boyanın her yüzeye eşit dağıtılması ve çok kat sürülmemesi gerektiğidir. Çünkü çok kalın boya tabakaları da uzun vadede çatlayarak ana malzemeyi atmosferden koruyamayacak duruma gelebilirler.

Katodik Koruma Yöntemi

Katodik koruma yazımızda bu olgu detaylı bir şekilde anlatılmıştır. Bu yöntem, yerin altında gömülü halde bulunan metalik yapıların paslanmaya karşı dayanımı arttırmak için, yapıya dışardan müdahale edilmesi olarak açıklanır. Dışarıdan müdahaleden kasıt, yapıya bir elektrik akımı verilmesidir. Bu elektrik akımı, normal şartlarda anot olarak davranan ve dolayısı ile paslanan metalin katot hale çevrilmesine sebep olur. Elektrik akımı etkisi ile katot gibi davranan metal paslanma eğilimi göstermez.

Katodik koruma ile ilgili İngilizce bir ders videosu için bu bağlantıyı inceleyebilirsiniz.

Korozyondan Korunma Yöntemleri ve Alaşım Elementi Uygulaması

Paslanmaz çeliklerden örnek verecek olursak, bir çok alaşım elementi onlarca farklı paslanmaz çelik türü meydana getirmektedir. En çok kullanılan 304 ve 316 kalite olanları karşılaştırdığımızda, 316 kalite paslanmaz çeliğin 304 kaliteden farkı içerisinde bulunan Molibden elementidir. Molibden yüksek sıcaklıklarda korozyon dayanımı sağlamaktadır ve 304 kalitenin kolaylıkla paslanabileceği yerlerde, çok daha uzun süre korozyona uğramadan dayanabilmesini sağlar.

Molibden gibi bir çok element örnek olarak verilebilmektedir. Hepimizin bildiği gibi, bir paslanmaz çeliğin korozyondan korunma özelliğini en çok krom elementi vermektedir. Krom, oksijen ile birleşerek krom oksit yapısını oluşturmakta ve tıpkı alüminyumda olduğu gibi ince bir film tabakası oluşturmaktadır. İşte meydana gelen bu ince film tabakası, kromun korozyona karşı dayanıklı olmasını sağlamaktadır.

Paslanmaz çeliklerden vereceğimiz bir diğer örnek ise, yine sektörden bir çok kişinin yakından tanıdığı ” L ” tipi çeliklerdir. Örnek olarak 316 ile 316 L kalite malzemeler arasında ” L ” harfi ile gösterilen malzeme düşük karbon içeriğine sahiptir. Düşük karbon malzemenin taneler arası korozyona uğramaması için çoğu zaman yeterli olmaktadır. Olayın temel mekanizması şu şekilde işlemektedir ;

Eğer bir paslanmaz çelikte fazla karbon var ise, kaynak esnasında yüksek sıcaklıklara çıkıldığı için krom, yakınında bulunan karbonlar ile krom karbür bileşikleri meydana getirir. Bu da, tane sınırlarındaki kromun azalması ile sonuçlanır. Çünkü, korozyondan koruma amacı ile katılan krom, karbon atomları ile bağlanır ve işlevsiz kalır. Bu nedenle, bir malzemede ne kadar az karbon atomu var ise, o derece paslanmaya dayanıklıdır tezini rahatlıkla öne sürebiliriz.

Taneler arası korozyonu azaltmanın bir diğer yolu da, malzemeye mikro alaşım elementleri eklemektir. Buradaki temel amaç, kromun koruma altına alınmasıdır. Çünkü krom serbest halde bulunduğu takdirde koruma faaliyetini sağlıklı bir şekilde yerine getirir. Paslanmaz çeliğin içerisine karbon atomuna ilgisi yani afinitesi daha yüksek olan bir element olan titanyum eklenmesi, karbon atomunun krom yerine titanyum ile karbür oluşturması anlamına gelmektedir. Böylece krom, alaşım elementi olarak faaliyetlerini yerine getirmeye devam eder.

Isıl İşlem

Metalik malzemelerde uygulanacak uygun bir ısıl işlem de korozyondan korunma yöntemleri başlığı altında incelenebilir. Bilindiği üzere malzemeler plastik deformasyon sonucunda kristal yapılarında bir takım değişikliklere uğrarlar. İlk başlığımızda bahsettiğimiz gibi, kristal yapılarda farklı fazların bir arada bulunması bir gerilim farkı oluşturacaktır. Farklı elektriksel gerilime sahip fazlar da galvanik hücre oluşturarak malzemeyi korozyona uğratabilirler. Karbon çelikler için normalizasyon tavı uygulanarak, deformasyona uğrayan taneler eski hallerine getirilebilirler.

Ayrıca, plastik deformasyon sonucunda, meydana gelen gerilimler neticesinde gerilimli korozyon çatlaması denilen bir hadise de vuku bulabilir. Bunun önlenmesi için gerilim giderme tavı işlemi uygulanabilir.

Yararlanılan Kaynaklar

https://eoncoat.com/corrosion-prevention-methods/

http://www.tis-gdv.de/tis_e/verpack/korrosio/schutz/schutz.htm

https://www.thebalance.com/corrosion-prevention-2340000

https://www.sciencedirect.com/topics/materials-science/corrosion-protection

304 ve 316 kalite paslanmaz çeliklerin arasındaki farklar için bu bağlantıdaki yazıyı inceleyebilirsiniz.

 

Yorum Yaz